[发明专利]一种考虑承压水作用下单桩水平承载特性的测试方法

说明书

一种考虑承压水作用下单桩水平承载特性的测试方法，包括以下步骤：(1)选择试验桩的桩材、截面形状及试验桩帽；(2)确定试验桩尺寸；(3)选择试验土样，并确定土层厚度；(4)确定承压水的加载级别，选择对应供压箱高度；(5)供压箱和模型箱的连接；(6)分层铺设土层，埋设试验桩；(7)埋设位移计、孔隙水压力计和土压力计；(8)充水并测试水压；(9)安放试验桩帽，连接水平加载系统；(10)确定加载级别；(11)进行试验并同步数据采集；(12)单桩水平承载力特征值确定；(13)回收试验用水和土样，拆卸试验装置；(14)确定单桩水平承载力的特征值；(15)调整承压水的水头高度。本发明效果好、操作方便、工期短、费用低。

技术领域

本发明涉及单桩水平承载特性的测试方法，特别是考虑承压水作用下单桩水平承载特性的测试方法，主要适用于室内承压水作用下单桩水平承载特性方面的研究，属于桩基测试技术领域。

背景技术

桩基础已广泛应用于工业和民用建筑之中，成为一种重要的基础形式。由于高层及超高层建筑物越来越多，其桩基础也越来越深，特别是对于有承压水地层的区域，桩基础可能会进入或穿过承压水土层，由于承压水的影响，使得桩基承载性状不同于无承压水区域。为了获得桩土性状及单桩承载力的变化规律，常采用单桩现场承载试验进行研究，在现场试验中由于承压水层受试验场地区域边界影响难以控制承压水的水压和水量，造成现场实测试验数据的离散性大、效果差，难以获得与之相匹配的桩土承载性状规律，而且现场试验的周期长、费用高，通常一组(3根桩)有承压水作用下的单桩水平承载力试验需要几个月才能完成，且所需费用高达几十万甚至上百万。

发明内容

为了克服已有单桩水平承载特性测试方式的效果较差、操作不便、工期较长、费用高昂的不足，本发明提供一种效果好、操作方便、工期短、费用低的考虑承压水作用下单桩水平承载特性的测试方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种考虑承压水作用下单桩水平承载特性的测试装置，包括模型箱、供压系统、水平加载系统和数据采集系统，所述模型箱内铺设模拟场地的箱内土体，所述箱内土体埋设试验桩，所述模型箱设有进水孔和出水孔，所述进水孔位于承压透水土层的上部，所述进水孔与供压箱连通，所述出水孔位于所述承压透水土层的下部，所述出水孔安装泄压阀；所述水平加载系统包括试验桩帽、导向滑轮、牵引绳和砝码，所述试验桩帽安装在所述试验桩的顶面，所述试验桩帽与所述牵引绳的一端连接，所述牵引绳穿过所述导向滑轮，所述牵引绳的另一端与砝码连接，所述导向滑轮安装在所述模型箱上；所述数据采集系统包括位移计、孔隙水压力计和土压力计，所述位移计位于试验桩帽上，所述孔隙水压力计位于承压透水土层内，所述土压力计位于承压水层上的箱内土体内，所述位移计、孔隙水压力计和土压力计与数据采集仪连接。

所述测试方法包括以下步骤：

(1)选择试验桩的桩材、截面形状及对应的试验桩帽；

(2)确定试验桩尺寸；

(3)选择试验土样作为模拟场地的箱内土体，并确定土层厚度；

(4)确定承压水的压力，选择对应供压箱高度；

(5)供压箱和模型箱的连接；

(6)分层铺设土层，埋设试验桩；

(7)埋设位移计、孔隙水压力计和土压力计；

(8)充水并测试水压；

(9)安放试验桩帽，连接水平加载系统；

(10)确定加载级别，实行分级加载；

(11)确定加载方式进行试验，并同步数据采集；